林憶南，金曉斌，郭貝貝，楊緒紅，周寅康

（南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210023）

隴東臺塬區(qū)雙壟全膜集雨溝播土地整治模式研究

林憶南，金曉斌，郭貝貝，楊緒紅，周寅康

（南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210023）

研究目的：結(jié)合干旱半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)已形成的旱作玉米雙壟全膜覆蓋集雨溝播技術(shù)，圍繞土地整治特點和要求，完善并形成適宜隴東臺塬區(qū)的區(qū)域性土地整治工程技術(shù)模式。研究方法：基于區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候背景與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)條件，提出由降水供需分析、集雨設(shè)施設(shè)計、土地平整規(guī)劃、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施等構(gòu)成的隴東黃土臺塬區(qū)雙壟全膜集雨溝播土地整治模式，通過典型項目加以驗證。研究結(jié)果：該模式可顯著提高水土資源的利用率，試驗區(qū)玉米增產(chǎn)約20%，凈增產(chǎn)值超過4000元/hm2，并有利于保持水土和改善土壤環(huán)境，具有較好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益。研究結(jié)論：該模式具有一定的實用性和有效性，適用于年平均降雨大于250 mm、有集中降雨期、光熱條件豐富、地勢較為平坦的西北干旱半干旱黃土臺塬區(qū)。

土地整治；集雨灌溉；模式；黃土臺塬；隴東

1 引言

中國水資源短缺，每年因干旱缺水造成的糧食減產(chǎn)達(dá)數(shù)千萬噸，與此同時，由于農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施和生產(chǎn)技術(shù)落后，水資源利用效率低且浪費嚴(yán)重[1]。在嚴(yán)峻的用水形勢下，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)成為提高區(qū)域水資源利用效率、增加農(nóng)業(yè)種植效益的有效途徑。

隴東黃土臺塬是中國西北地區(qū)典型的旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。區(qū)內(nèi)黃土層深厚，塬面平坦，年平均降雨500 mm左右，但降水時空分布不均，干旱頻發(fā)，加之地高水低，建設(shè)大型水利工程取水難度較大，發(fā)展以雨水集蓄為重點的農(nóng)田水利建設(shè)是當(dāng)?shù)卦黾蛹Z食生產(chǎn)能力和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定性的重要手段[2-3]。不同的氣候因子和土壤條件決定著各地區(qū)土地利用的結(jié)構(gòu)與方式，進(jìn)而影響土地整治系統(tǒng)各要素之間的組合與匹配方式，最終形成各具地域特色的土地整治模式。德國、荷蘭、日本等國外土地整治作為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村與區(qū)域發(fā)展的重要推動力，在法律法規(guī)建設(shè)、土地權(quán)屬和地塊調(diào)整、公眾參與、工程設(shè)計與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃和工作程序、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面均取得了顯著的成效，體現(xiàn)了對土地利用布局和土地關(guān)系的調(diào)整[4]。目前國內(nèi)土地整治在實踐層面，在國家的統(tǒng)一部署下，各省份通過實踐探索和經(jīng)驗總結(jié)形成了省級工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，提出了相應(yīng)的工程類型區(qū)和典型工程組合模式[5-6]；在理論研究層面，相關(guān)學(xué)者圍繞土地整治規(guī)劃方法[7]、潛力評價[8]、分區(qū)模式[9]、工程措施[10]、績效分析[11]等進(jìn)行了分析研究，但在土地整治工程技術(shù)方面，現(xiàn)有研究多集中于通用技術(shù)方法，缺少針對特定區(qū)域、圍繞特定地貌類型的土地整治工程專項技術(shù)方法，具有區(qū)域特色的土地整治工程模式尚未形成。現(xiàn)階段針對干旱半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，已探索出了集“膜面集雨、覆蓋抑蒸、壟溝種植”為一體的旱作玉米雙壟全膜覆蓋集雨溝播技術(shù)[12]并取得了良好的應(yīng)用效果，該技術(shù)重點考慮了降水的攔蓄利用，但尚未形成服務(wù)于區(qū)域土地整治實踐的田塊—集蓄—灌溉—提質(zhì)綜合設(shè)計體系。本文以隴東黃土臺塬區(qū)為研究對象，基于區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候背景與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)條件，從集雨灌溉系統(tǒng)[13]建設(shè)的基本要求出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有的雙壟全膜覆蓋集雨溝播技術(shù)，考慮配套與利用以集雨水窖為中心的集雨設(shè)施，立足形成“雨水供需分析—集雨設(shè)施設(shè)計—土地平整規(guī)劃—農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施為一體，以集雨灌溉為中心的隴東臺塬區(qū)土地整治模式框架，以期對區(qū)域土地整治工程模式探索及干旱半干旱區(qū)節(jié)水工程設(shè)置提供參考和借鑒。

2 研究區(qū)概況

慶陽市地處甘肅省東部，位于35°15′—37°10′N，106°20′—108°45′E之間，總面積27119 km2，習(xí)稱“隴東”，素有“隴東糧倉”之稱。該地區(qū)屬黃河中游內(nèi)陸地區(qū)，地勢南低北高，溝、峁、梁相間，高原風(fēng)貌獨特。隴東黃土臺塬區(qū)海拔介于930—1400 m，地貌類型包括黃土塬、殘垣、深切溝谷、河谷階地等，土壤類型包括黑壚土黃綿土、淤積土和紅土，質(zhì)地疏松，通透性好；屬干旱半干旱區(qū)大陸性氣候，年平均氣溫8.6—10 ℃，≥10 ℃積溫3320—3360 ℃，無霜期160—165 d，最大凍土深度95 cm；多年平均降雨500 mm左右，降雨年度分配不均時空差別較大。臺塬區(qū)受自然資源和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件的限制，缺乏大型骨干水源工程，水資源貧乏長期制約著當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而當(dāng)?shù)赜昙靖邚?qiáng)度的降雨為實施集水農(nóng)業(yè)提供了重要基礎(chǔ)[14]。近年來甘肅省大力推廣雙壟全膜集雨溝播技術(shù)[15]，這更為擴(kuò)大集水灌溉面積、提高集水效率創(chuàng)造了條件。因此，結(jié)合隴東黃土臺塬區(qū)的水土資源條件，探索與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)相配套的土地整治專項技術(shù)具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

3 隴東黃土臺塬區(qū)土地整治工程模式的內(nèi)涵和技術(shù)方法

3.1 內(nèi)涵

土地整治工程技術(shù)模式[16-17]是為順利實現(xiàn)土地整治的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)目標(biāo)，確定土地平整、灌溉排水、田間道路、田間防護(hù)和生態(tài)環(huán)境保持等土地整治工程的組合方案，以關(guān)鍵指標(biāo)來表征土地整治各項工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，以田塊規(guī)劃、高程設(shè)計、水源方案、灌排體系、渠系特征、路網(wǎng)布設(shè)等表征工程組合特征。區(qū)別于以項目組織[18]、資金籌措[19]等形成的土地整治模式，土地整治工程模式立足于當(dāng)?shù)氐孛蔡卣?、土壤特性、氣候水文等土地整治條件和限制因素，為特定區(qū)域特征條件下的土地整治項目建設(shè)提供服務(wù)。

3.2 技術(shù)方法

本文提出的雙壟全膜集雨溝播土地整治模式是指結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣使用的雙壟全膜種植方式，利用地膜形成的塑膜集雨面，分析雨水供需條件，設(shè)計集雨配套設(shè)施，進(jìn)行土地平整規(guī)劃，并輔以膜下滴灌所形成的以集雨灌溉為重點的區(qū)域土地整治模式。相關(guān)參數(shù)設(shè)計在參考《土地開發(fā)整理項目規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》[20]、《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》[21]、《黃土高塬溝壑區(qū)集雨節(jié)水灌溉技術(shù)》[22]、《玉米全膜雙壟溝播技術(shù)規(guī)程》[23]等的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究區(qū)實際情況，綜合確定。該模式總體思路見圖1。

圖1 雙壟全膜集雨溝播土地整治模式總體思路Fig.1 The general idea of land consolidation pattern of double ridge and furrow sowing mulch harvesting

3.2.1 雨水供需分析 黃土臺塬區(qū)光熱條件較好，標(biāo)準(zhǔn)耕作制度作物組成以冬小麥和春玉米為主，一年一熟。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)選定作物需水規(guī)律及各生育階段水分虧缺狀況，采用非充分灌溉方式得到限制灌溉條件下全年灌溉供水量（式1），依據(jù)當(dāng)?shù)刂鹪陆涤陻?shù)據(jù)進(jìn)行灌溉制度設(shè)計。

式1中，Md為非充分灌溉條件下的年灌溉定額，m3/hm2；β為非充分灌溉系數(shù)，取0.4—0.5；N為農(nóng)作物全年需水量，m3/hm2，是地面灌溉條件下的試驗值，微灌時乘以0.5—0.8的系數(shù)；Pe為作物生育期內(nèi)的有效降水量，mm，隴東一般取0.8；Ws為播種前土壤有效儲水量，按N的15%—25%估算；η為灌溉水利用系數(shù)。

3.2.2 集雨設(shè)施設(shè)計

（1） 水窖。窖址選擇應(yīng)按照便于集、引、取水的原則，綜合土質(zhì)、集雨、灌溉等各方面條件確定。根據(jù)窖池形狀和防滲材料，一般采用水泥砂漿薄壁窖、混凝土蓋碗窖、混凝土球形窖、磚拱窖等形式。田塊內(nèi)，水窖應(yīng)沿田塊四周布設(shè)在高程最低點，結(jié)合臺塬區(qū)糧食作物補灌制度及水窖設(shè)計運行要求，形成灌溉補充片區(qū)，當(dāng)塬面地形復(fù)雜，水窖可采用串珠式布置[24]，將布設(shè)在不同高程塬面上的水窖連通，當(dāng)高處水窖蓄滿水后，多余的水可通過管道補充地勢較低處的水窖。

（2） 集雨場。綜合考慮研究區(qū)降水量、集雨面集雨效率、水窖容積、水窖重復(fù)集雨次數(shù)等因素，確定集雨場面積（式2）。

式2中，S集為集雨場面積；V為水窖容積；α為水窖容積系數(shù)，取0.8；λ為水窖的重復(fù)利用率； Pp為降水保證率p時的降水量；Ep為降水保證率p時的集雨效率；ε為集雨損失率，取0.3。

（3） 集雨溝。為將集雨面徑流引入沉沙池，在田塊邊開挖集雨溝，宜采用U型結(jié)構(gòu)，溝口寬50 cm，溝深20 cm C15混凝土襯砌，厚度3—4 cm。土質(zhì)較好，可采用原土翻夯，翻夯后土的干容重應(yīng)不小于1.5 t/m3。

（4） 沉沙池。沉沙池是為減少入窖泥沙而設(shè)置，其位置應(yīng)高于進(jìn)水口。根據(jù)研究區(qū)多年平均來沙量V，池深一般采用0.6—0.8 m，長寬比宜設(shè)置為2∶1，相應(yīng)的沉沙池設(shè)計參數(shù)見式3。

式3中，V為設(shè)計容積沉沙池年沉沙量；L、B、h分別為沉沙池長、寬、深。其中，V = β（S1·n1+ S2·n2+ … + Sm·nm）β為沉沙池沉沙率，一般取0.7—0.9；S1，S2，…，Sm為設(shè)計容積水窖對應(yīng)的各集雨場面積；n1，n2，…，nm為對應(yīng)各集雨場的年沖刷量。

3.2.3 土地平整規(guī)劃

（1） 灌溉田塊。水窖容積應(yīng)滿足當(dāng)?shù)靥飰K灌溉片區(qū)中非充分灌溉條件下作物第i個生育階段所需最大灌溉水量，由水窖容積確定水窖灌溉區(qū)域面積，按式4計算：

式4中，S灌為水窖灌溉區(qū)域面積；V為水窖容積；Mi為作物在第i個生育階段選定的非充分灌水標(biāo)準(zhǔn)；α為水窖容積系數(shù)，取0.8；η為灌溉田間水利用率，滴灌條件下取0.9。

（2） 平整田塊。根據(jù)灌溉田塊進(jìn)一步確定土地平整方案。土地平整方案包含田塊布設(shè)方式、田塊規(guī)模和田塊形狀等內(nèi)容。田塊布設(shè)宜選擇南北向，以保證耕作田塊長邊的受光時間及受光熱量，耕作田塊宜平行等高線布置并與當(dāng)?shù)刂骱︼L(fēng)向垂直或選擇與主害風(fēng)向垂直線交角小于30°—45°的方向；田塊一般長300—600 m，寬100—200 m，主要考慮田塊面積、機(jī)械作業(yè)要求、防止風(fēng)沙等要求以及地形、地貌條件的限制；田塊外形宜規(guī)整長邊與短邊交角以直角或接近直角，形狀宜選擇長方形、正方形或梯形。宜結(jié)合田塊布設(shè)方向、長度、寬度及形狀要求劃塊定方。

（3） 平整方式。塬面地勢一般較為平坦，不宜進(jìn)行大規(guī)模的土地平整，可選擇局部平整方式，粗平后細(xì)平以充分降低填方、挖方工程量和工程投資，保護(hù)表土層及為集雨創(chuàng)造條件。

（4） 平整精度。塬邊田面1 m左右，應(yīng)保留10°左右反坡，做到外高內(nèi)低。同一塬面應(yīng)具有均一坡降，田面保持與設(shè)計灌溉水流方向一致的1/300—1/500的比降。

3.2.4 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施

（1） 耕作壟溝開挖。用劃行器（大行齒距70 cm、小行齒距40 cm）劃行，距地邊35 cm處劃一邊線后，沿邊線按小壟—大壟間隔排列的順序劃完全田。按作物種植走向開溝起壟，每行分為大小雙壟，大壟寬70 cm、高10—15 cm小壟寬40 cm、高15—20 cm，沿小壟劃線來回向中間翻耕起小壟，將起壟時的犁臂落土用手耙刮至大行中間形成大壟面，用整形器整理壟面，使壟面隆起，防止形成凹陷不利于集雨。每個播種溝對應(yīng)一大一小、一高一低兩個集雨壟面。

（2） 滴灌帶敷設(shè)。滴灌帶鋪設(shè)間距為相應(yīng)的寬窄行壟溝播種幅寬，規(guī)格為1 m（40 cm + 60 cm）或1.3 m（40 cm + 90 cm），管道埋深應(yīng)考慮最大凍土深度。根據(jù)水源位置和地形條件進(jìn)行管網(wǎng)布置，各級管道相互垂直，以使管道最短且控制面積最大。考慮水窖灌溉片區(qū)面積，進(jìn)行主管和滴灌帶的鋪設(shè)。滴頭的選取應(yīng)保證其滴灌強(qiáng)度不超過土壤的允許滴灌強(qiáng)度，在提水機(jī)具功率給定的條件下，所選用的泵應(yīng)能提供所選滴頭所需的工作壓力及流量[25-26]。

（3） 地膜鋪設(shè)。在完成壟溝開挖的田面上進(jìn)行地膜覆蓋，起壟覆膜須連續(xù)作業(yè)以防止土壤風(fēng)干造成水分散失。宜選用厚度0.008—0.01 mm、寬120 cm的無色聚乙烯地膜。沿邊線開深5 cm左右的淺溝，地膜展開后，靠邊線的一邊在淺溝內(nèi)，用土壓實，另一邊在大壟中間，沿地膜每隔1 m左右，用鐵锨從膜邊下取土原地固定，并每隔2—3 m橫壓土腰帶。膜與膜在大壟中間相接覆蓋，全地面覆膜。用厚度＞0.014 mm的地膜鋪集雨溝，鋪溝膜應(yīng)延伸至窖內(nèi)。

（4） 首部設(shè)計。對于供電輸電條件有限的臺塬區(qū)，可采用由柴油/汽油機(jī)組為動力的移動式灌溉設(shè)備，主要構(gòu)建包括手推車、柴油機(jī)/汽油機(jī)、自吸泵、施肥罐和過濾器。一般采用自吸式水泵，選定參數(shù)包括功率、設(shè)計揚程和流量，在提水機(jī)具功率的條件下，實際選用的泵功率應(yīng)為動力機(jī)功率的70%—90%；設(shè)計揚程及流量依滴頭的工作壓力及滴水量選定，考慮管路壓力損失及滴頭位置到供水水位的高差，泵的揚程可初步按滴頭工作壓力的1.2—1.4倍選??；肥料罐盛放定量肥料，由肥料泵利用水壓將肥料送出；過濾器分肥料過濾器和沙石過濾器，前者用來除去肥料中的雜質(zhì)或較大顆粒，后者把水中的大塊沙石過濾掉。

4 案例分析

4.1 試驗區(qū)概況

本文在慶陽市西峰區(qū)彭原鄉(xiāng)五郎鋪村建立了試驗區(qū)，地處甘肅省董志塬中心腹地，地理位置35°45′29″—35°47′03″N，107°30′08″—107°31′45″E，地勢西北高東南低，平均海拔1268 m。屬溫帶半干旱半濕潤地區(qū)，多年平均降雨量550 mm，多年平均蒸發(fā)量1519.1 mm。年平均氣溫8 ℃，無霜期160 d，多年平均日照數(shù)為2425 h，多年平均凍土深度86 cm。土壤以黑壚土、黃綿土為主，質(zhì)地均一，結(jié)構(gòu)和通透性良好。主要自然災(zāi)害為季節(jié)性暴雨、冰雹、干旱、霜凍等。試驗區(qū)面積9.42 hm2（其中耕地7.55 hm2、園地0.28 hm2、田坎0.47 hm2、農(nóng)村道路0.15 hm2、農(nóng)村居民點0.92 hm2、荒草地0.05 hm2），糧食作物主要有冬小麥、春玉米、糜子、谷子和豆類等，經(jīng)濟(jì)作物有胡麻、中藥材等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式以人工、畜力勞動為主，農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較低。

4.2 集雨灌溉系統(tǒng)建設(shè)

以春玉米為選定作物。根據(jù)當(dāng)?shù)刂鹪陆涤昵闆r及春玉米需水規(guī)律，考慮生育期中的關(guān)鍵灌水時期，制定玉米節(jié)水灌溉制度，確定灌溉定額（表1）。

表1 春玉米灌溉定額（P = 75%）Tab.1 Spring corn irrigation quota （P = 75%）

水窖采用容積50 m3的水泥砂漿薄壁水窖，設(shè)計年重復(fù)集雨次數(shù)為4。以塑膜地膜作為防滲集雨面，在灌溉保障率為75%的降水條件下，需配套1600 m2的集雨場。結(jié)合玉米作物補灌制度及水窖設(shè)計運行要求，劃定每6000 m2（100 m×60 m）為一個灌溉補充片區(qū)，每個土地平整單元（500 m×180 m）包含15 個灌溉補充片區(qū)。采取局部平整方式，在對平整區(qū)進(jìn)行表土剝離、挖高填低、土方調(diào)配、表土回填等土方平整工程后，對土地進(jìn)行精細(xì)平整，形成1/500左右的坡度，以利于塬面形成集水需具備的匯流條件。對田埂進(jìn)行邊坡加固，田埂高30 cm，埂頂寬40 cm，埂底寬60 cm，用生土填筑。集雨溝與水窖同設(shè)在地塊最低處或地邊，溝口寬50 cm，溝深20 cm，采用C15混凝土襯砌。沉沙池位置高于進(jìn)水口，長3 m，寬1.5 m，深0.8 m，采用磚石襯砌。進(jìn)水管采用Φ0.3 m塑料管，安裝在沉沙池從地表向下2/3深處，以1∶1坡度向下與水窖相連，管長深入窖內(nèi)30 cm。水窖深7.0 m，底徑3.2 m，中徑4.0 m，上口徑1.0 m，窖口高0.3 m，混凝土窖底厚10.0 cm，水泥砂漿窖壁厚3.0 cm，窖蓋厚8.0 cm。按作物種植走向劃行起壟，形成大壟（寬70 cm，高10 cm）、小壟（寬40 cm，高15 cm）相間的耕作壟溝，在40 cm小壟中間人工開溝深3 cm、寬5 cm進(jìn)行滴灌帶鋪設(shè)。采用一膜一管兩行，寬窄行（40 cm + 60 cm）種植模式，采用主管、滴灌帶兩級管網(wǎng)，主管選用PE管（外徑75 mm，工作壓力0.2 MPa）鋪于地面并連接滴灌帶（內(nèi)徑16 mm壁厚0.2 mm，工作壓力0.1 MPa）垂直布置在田間，選用抗堵性能好、使用壽命長的內(nèi)鑲式滴頭。主管單向布置60 m，間距100 m，滴灌帶工作長度單向布置100 m，間距1 m。選用厚度0.008—0.01 mm、寬120 cm的無色聚乙烯地膜進(jìn)行全覆蓋，集雨溝以大于0.014 mm厚度的地膜鋪設(shè)，并延伸至窖內(nèi)。選用柴油機(jī)組移動式首部加壓裝置，流量6 m3/h，揚程20 m，自吸高度5—6 m，配套功率4 馬力，進(jìn)出水口采用1″管螺紋，120 目2 吋網(wǎng)式濾器施肥罐為15 L。具體設(shè)計見圖2（封三）。

4.3 效益分析

試驗點于2012年4月建成，與常規(guī)半覆蓋種植相比，穗粒數(shù)增加97—102 粒，穗粒重增加30.0—33.4 g，增產(chǎn)約20%。每hm2地膜用量約80 kg，較普通覆蓋增加25 kg，增加地膜成本380 元，增加人工費450元，累計增加成本830元。試驗田平均產(chǎn)量10800 kg/hm2，增產(chǎn)約1800 kg/hm2，按玉米價格2.50 元/kg，秸稈0.20 元/kg計算每hm2增加玉米產(chǎn)值4500元，秸稈產(chǎn)值342元（粒稈比1∶0.95），扣除成本，凈增產(chǎn)值4012元。此外，通過平整臺地、修筑田埂、劃行起壟等工程措施和松耕免耕、地膜覆蓋等農(nóng)業(yè)措施可顯著減輕土壤表面的風(fēng)蝕、水蝕，減少水土流失。雙壟全膜技術(shù)更容易清理殘膜，減少土壤污染，更有利于土壤環(huán)境的保持；田頭修建水窖、溝道攔蓄降雨集中期多余的雨水徑流，防止暴雨徑流對坡面的侵蝕，攔泥減沙、水土保持作用明顯；利用集蓄雨水補充灌溉作物，提高作物產(chǎn)量，改善了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，增加了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5 結(jié)論與討論

圍繞區(qū)域資源特點和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際進(jìn)行農(nóng)村土地整治模式創(chuàng)新是當(dāng)前土地整治領(lǐng)域的重要任務(wù)，土地整治技術(shù)發(fā)展和農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步為農(nóng)村土地整治模式的創(chuàng)新提供了技術(shù)支持。本文基于區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候背景與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)條件，從集雨灌溉系統(tǒng)建設(shè)的基本要求出發(fā)，形成了“雨水供需分析—集雨設(shè)施設(shè)計—土地平整規(guī)劃—農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施”為一體，以集雨灌溉為中心的隴東黃土臺塬區(qū)雙壟全膜集雨溝播土地整治模式。

該模式充分吸收了干旱半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)已形成的旱作玉米雙壟全膜覆蓋集雨溝播技術(shù)中的“膜面集雨覆蓋抑蒸、壟溝種植”等關(guān)鍵技術(shù)點，從土地整治的特點和要求出發(fā)，強(qiáng)調(diào)田塊綜合規(guī)劃與降水充分利用，突出土地平整在后期農(nóng)業(yè)利用中的規(guī)劃服務(wù)作用，不同于現(xiàn)有自行提水、點澆等灌溉方式，設(shè)計增加移動式首部灌溉設(shè)備，輔以滴灌。通過“攔水、保水、截水、蓄水、用水”等節(jié)水技術(shù)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)“蓄住天上水、保住土壤水、用好地表水”。試驗區(qū)兩年來的運行表明，該模式增產(chǎn)效益明顯，并且有利于保持水土和改善土壤環(huán)境。

本文提出的雙壟全地膜集雨溝播土地整治模式適用于年平均降雨大于250 mm、有集中降雨期、光熱條件豐富、地勢較為平坦的西北干旱半干旱黃土臺塬區(qū)的玉米、馬鈴薯、稀植蔬菜作物等。該技術(shù)區(qū)域針對性強(qiáng)，投資適中，見效快。經(jīng)過玉米等稀植作物上的應(yīng)用試驗取得了較為顯著的成效，但該模式在經(jīng)濟(jì)作物特別是在密植作物的應(yīng)用推廣還需進(jìn)一步研究。

（References）：

［1］周惠成，彭慧，張弛，等. 基于水資源合理利用的多目標(biāo)農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整與評價［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2007，（9）：45-49.

［2］程玉菲，李元紅，劉佳莉，等. 甘肅省水利發(fā)展的制約因素研究［J］. 人民黃河，2012，34（10）：62-65.

［3］李懷有，付良勇. 慶陽地區(qū)集雨節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展對策［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2000，（1）：19-23.

［4］張正峰. 我國土地整理模式的分類研究［J］. 地域研究與開發(fā)，2007，26（4）：82-86.

［5］孟德彪，朱道林. 內(nèi)蒙古土地整理工程類型區(qū)的劃分研究［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，（26）：16222-16224.

［6］姚國強(qiáng). 新疆土地開發(fā)整理工程類型區(qū)劃分研究［J］. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010，（19）：396-397.

［7］鄖文聚，宇振榮. 土地整治加強(qiáng)生態(tài)景觀建設(shè)理論、方法和技術(shù)應(yīng)用對策［J］. 中國土地科學(xué)，2011，25（6）：4-9.

［8］江一波，胡守庚，劉越巖，等. 基于GIS的丘陵山區(qū)可持續(xù)耕地整理潛力綜合評價［J］. 中國土地科學(xué)，2012，（6）：42-47.

［9］陳國平，趙俊三，張力，等. 云南省土地整治分區(qū)研究［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，（2）：853-855.

［10］吳次芳，葉艷妹，岳文澤. 試論土地利用工程的學(xué)科屬性、體系和發(fā)展方向［J］. 中國土地科學(xué)，2007，21（3）：26-31.

［11］韓冬，韓立達(dá). 農(nóng)村土地綜合整治績效評價的MAUT及FANP分析［J］. 重慶大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2013，19（2）：8-15.

［12］李勝克，牛建彪. 旱作玉米雙壟全膜覆蓋集雨溝播技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用實踐［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)，2011，（1）：94-96.

［13］李元紅，朱強(qiáng)，張潔. 雨水集蓄利用技術(shù)及設(shè)施系統(tǒng)［J］. 中國水利，2007，（10）：106-107.

［14］潘學(xué)標(biāo)，龍步菊，魏玉蓉. 內(nèi)蒙古黃土高原區(qū)降水規(guī)律與集雨利用潛力分析［J］. 干旱區(qū)資源與環(huán)境，2007，21（4）：65-71.

［15］全膜雙壟溝播玉米栽培技術(shù)規(guī)程——甘肅省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站［EB/OL］. http：//gsnjtg.com/gzq/ShowArticle.asp?ArticleID=379.

［16］蔡海生，陳美球，趙建寧，等. 土地開發(fā)整理工程類型區(qū)劃分的概念與方法探討［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2009，25（10）：290-295.

［17］蔡海生，林建平，朱德海. 基于耕地質(zhì)量評價的鄱陽湖區(qū)耕地整理規(guī)劃［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2007，23（5）：75-80.

［18］張晨. 土地整治資金籌措與風(fēng)險防范［D］.南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

［19］盧艷霞，黃盛玉，王柏源，等. 農(nóng)村土地整治創(chuàng)新模式的思考——基于廣西壯族自治區(qū)崇左市龍州縣“小塊并大塊”的啟示［J］.中國土地科學(xué)，2012，26（2）：84-87.

［20］TD/T 1012-2000. 土地開發(fā)整理項目規(guī)劃設(shè)計規(guī)范［S］.

［21］GB 50288-1999. 灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范［S］.

［22］李懷有，趙成安，郭永樂. 黃土高塬溝壑區(qū)集雨節(jié)水灌溉技術(shù)［M］. 鄭州：黃河水利出版社，2002.

［23］玉米全膜雙壟溝播技術(shù)規(guī)程［EB/OL］. http：//wenku.baidu.com/link?url=6mI_ZsybYH3aIdgdQSCZE8ZohXjxCAEgWC9ZbqZ2-puMrRGI-EjX9-8X-3RqogVWX0t9qAfW4CNBoz3eIFP8gwppxVCPm2XZIbVBZ99iJNe.

［24］付曉剛，齊全，周萬畝，等. 旱地水窖設(shè)計與施工技術(shù)［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)，2007，（10）：74-76.

［25］李興，程滿金，馬蘭忠，等. 膜下滴灌技術(shù)在雨水集蓄利用工程中的研究［J］. 節(jié)水灌溉，2008，（3）：1-8.

［26］石巖，成自勇，王開錄. 滴灌工程技術(shù)在河西地區(qū)大田推廣應(yīng)用中的問題探討［J］. 中國水利，2013，（11）：27-29.

（本文責(zé)編：陳美景）

Study on Land Consolidation Pattern of Whole Film Mulching on Double Ridges and Planting in Catchment Furrows in Longdong Tableland

LIN Yi-nan, JIN Xiao-bin, GUO Bei-bei, YANG Xu-hong, ZHOU Yin-kang
（School of Geographic and Oceanographic Sciences, Nanjing University, Nanjing 210023, China）

The purpose of this paper is to improve and develop appropriate Longdong tableland areas and other arid and semi-arid areas of land consolidation pattern based on the combined double ridges using mulching ditch multicast technology in arid and semi-arid rainfed upland agricultural zone. The measures for such land consolidation pattern includes the constitution of supply and demand analysis proposed by precipitation, rainwater harvesting facilities design, land leveling planning, agricultural production measures. The method was verified by establishing pilot area. The results indicate that the land consolidation pattern has feasibility and effectiveness in the study area. This pattern can significantly improve the utilization of land and water resources, and the corn yield 20.0%, a net value of about 4 000 yuan/hm2, and helps maintain water and soil and improve soil environment, with better economic, ecological and social benefits. The pattern has strong practicality and effectiveness. It applies to arid and semi-arid northwest loess tablelandarea that the annual average rainfall is greater than 250 mm with centralized rainfall span, abundant light and heat conditions, and relatively flat terrain.

land consolidation; rainwater harvesting for irrigation; pattern; loess tableland; Longdong

F301.2

A

1001-8158（2014）12-0056-07

2014-04-16

2014-07-31

國土資源部公益性行業(yè)科研專項（201011016-08）。

林憶南（1991-），女，浙江舟山人，碩士研究生。主要研究方向為土地資源管理。E-mail: lin_yinan@126.com

金曉斌（1974-），男，甘肅蘭州人，博士，副教授。主要研究方向為土地資源管理。E-mail: jinxb@nju.edu.cn